一種擋位傳感器結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種應用在汽車上的擋位傳感器。一種擋位傳感器結構，包括外殼，在外殼內安裝有轉子，在轉子上固定有磁鐵，在磁鐵的一側設有霍爾芯片，霍爾芯片安裝在外殼內，所述的磁鐵為厚度均勻的弧形磁鐵。本實用新型提供了一種結構簡單，在保證測量精度的前提下，元件數量少，通過調整角度定義占空比來確定輸出擋位，輸出穩定，成本低的一種擋位傳感器；解決了現有技術中存在的擋位傳感器結構和編碼復雜，輸出不穩定，測量精度低的技術問題。
【專利說明】
-種擋位傳感器結構
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種傳感器，尤其設及一種應用在汽車上的擋位傳感器。
【背景技術】
[0002] 電動型機械式自動變速箱(AMT)是W常規的手動變速箱為基礎，附加一套電控裝 置，從而可W自動控制手動變速箱的離合器和換擋桿，使離合器的分離與接合都是自動的。 AMT變速箱結合了機械變速箱傳動效率高和自動變速箱操作方便的優點，在各類汽車上都 有廣泛應用。自動變速器(AMT)能根據車速、油口、駕駛員命令等參數，確定最佳擋位，控制 原來由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋W及發動機的油口開 度的同步調節等操作過程，最終實現換擋過程的操縱自動化。擋位傳感器是AMT變速系統中 最重要的測控環節，擋位傳感器的測量準確與否決定了 AMT變速箱的可靠性、安全性和操控 的平順性。傳統的擋位傳感器大多采用電位計原理，通過金屬電刷與電阻基片滑動接觸來 改變電阻值，從而改變輸出電壓信號。接觸式檔位傳感器由于觸點頻繁滑動，部件容易產生 磨損，容易發生接觸不良或輸出電阻值的偏差等現象，導致信號無法正常傳輸，使用壽命受 到限制，同時由于汽車的振動，接觸片可能產生瞬間脫開、接觸不良，從而造成傳感器失效、 損壞，并且輸出線性度也難W控制。當然也有采用編碼形式定義占空比，但是此形式所需的 磁條數量多，編碼復雜，導致成本過高。
【發明內容】
[0003] 本實用新型提供了一種結構簡單，在保證測量精度的前提下，元件數量少，通過調 整角度定義占空比來確定輸出擋位，輸出穩定，成本低的一種擋位傳感器;解決了現有技術 中存在的擋位傳感器結構和編碼復雜，輸出不穩定，測量精度低的技術問題。
[0004] 本實用新型的上述技術問題是通過下述技術方案解決的：一種擋位傳感器結構， 包括外殼，其特征在于:在外殼內安裝有轉子，在轉子上固定有磁鐵，在磁鐵的一側設有霍 爾忍片，霍爾忍片安裝在外殼內，所述的磁鐵為厚度均勻的弧形磁鐵。采用壁厚均勻的磁 鐵，可W讓固定的角度范圍內磁場可W均勻變化，即固定角度線性分布，從而方便對占空比 進行定義，定義簡單，方便操作，同時提高傳感器的適配性。本實用新型的轉子包含一切可 W旋轉的位于外殼內的部件，并不受"轉子"名稱的限定。
[0005] 將磁鐵固定在轉子上，轉子固定在外殼上，使得相互作用的磁鐵和忍片都固定在 外殼上，兩者的相對位置相對穩定，在保證測量精度的同時，使得元件數量減少，結構更為 穩定，成本更低。轉子旋轉帶動磁鐵旋轉，進而改變磁場強度，霍爾忍片通過磁場強度的改 變輸出不同的電壓信號，電壓信號通過霍爾忍片處理后輸出脈沖，根據輸出的脈沖的變化 定義占空比，利用占空比定義PRND或PRNDS擋位。
[0006] 作為優選，所述的磁鐵的弧度為V4~V2,磁鐵固定在轉子的弧形外表面上。磁鐵 的弧度設計考慮到轉子轉動角度和磁場均勻變化的情況。將磁鐵固定在轉子外表面，方便 操作。當然不排除固定在轉子內壁或者轉子中。
[0007] 作為優選，所述的磁鐵通過注塑模具成型直接和轉子粘附在一起。方便成型，結構 穩定。
[0008] 作為優選，所述的轉子上一體成型有兩個卡接板，卡接板分別位于磁鐵的兩側壓 接在磁鐵的邊緣，兩個卡接板位于同一轉子的同一個徑向平面內。轉子上的卡接板能有效 將磁鐵固定，防止變速箱中使用老化后脫落。
[0009] 作為優選，所述的霍爾忍片包括兩組，其中一組霍爾忍片為單路輸出，輸出設置為 PRND或PRNDS擋位;另外一組霍爾忍片為雙路輸出，其中一路輸出檢測P擋位，另外一路輸出 檢測RND或RNDS擋位;兩組忍片輸出值在TCU內進行比較，輸出一致則執行換擋操作，輸出不 一致則由傳感器故障輸出。設計兩組霍爾忍片可W實現一個閉環檢測，提高輸出的安全性 和可靠性。
[0010] 作為優選，在所述的轉子的底部設有環形卡槽，在轉子的底座上開設有缺口，在缺 口處設有止擋，止擋位于卡槽內；在所述的外殼的底部設有環形擋板，擋板與外殼的底板間 形成一個容納槽，轉子底座在容納槽中旋轉，在擋板上設有兩個凸起，凸起與轉子底座上的 缺口對應。環形擋板位于轉子卡槽內，將轉子與外殼固定，通過缺口處的止擋限制轉子轉動 的角度，提高輸出的穩定性和可靠性。
[0011] 因此，本實用新型的一種擋位傳感器結構具備下述優點：通過弧形磁鐵與霍爾元 件的配合來確定占空比從而確定擋位，結構簡單，構件少，從而提高傳感器的穩定性;而且 磁鐵的厚度均勻，固定角度線性分布，使得輸出穩定，提高靈敏度和精度。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型的一種擋位傳感器結構的立體圖。
[OOK]圖2是圖1的爆炸圖。
[0014] 圖3是圖1內的轉子上安裝有磁鐵的放大示意圖。
[0015] 圖4是圖1內的外殼俯視圖。
[0016] 圖5是霍爾忍片控制的結構框圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過實施例，并結合附圖，對實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[001引實施例；
[0019]如圖1和2所示，一種擋位傳感器結構，包括外殼1，在外殼1的一側開設有圓形的空 腔4,在空腔4內放置有轉子2,在圓形空腔4的一側設有忍片固定部3,在忍片固定部3內固定 有霍爾忍片5。如圖3所示，轉子2包括上端部9、中間的主體部10和下方的固定部。上端部9為 一個平面，上端部9的平面底部搭接在外殼空腔4的外沿。中部的主體部10為圓柱體，在主體 部的外圓周表面一體成型有兩個塑料卡接板8,兩個塑料卡接板8之間卡接有一個環形磁鐵 6,磁鐵6通過注塑模具成型直接和轉子2粘附在一起。塑料卡接板8是為了防止在變速箱中 使用老化后磁鐵脫落。磁鐵6為厚度均勻的弧形磁鐵，磁鐵6的弧度為V3。轉子旋轉的角度 在60° W內，保證霍爾忍片5始終與磁鐵6對應。通過旋轉轉子2,來旋轉磁鐵6,進而改變磁場 強度;霍爾忍片5通過磁場強度的改變進而輸出不同的電壓信號，電壓信號通過霍爾忍片內 部處理程序后輸出脈沖，不同的磁場強度輸出不同的脈沖，即占空比的差異；用占空比的多 少來定義PRND擋位。占空比的定義如下表所示：
[0020]
[0021] 如圖3所示，在外殼的空腔的底部一體成型有一個環形擋板14,擋板14與外殼的底 板16之間形成一個容納槽，在擋板14上一體成型有兩個凸起15。轉子下方的固定部上開設 有一個環形卡槽12,環形卡槽12的下方為轉子的底座11，在底座11上開設有兩個缺口 8,兩 個缺口 8位于同一直徑上，兩個缺口 8與擋板上的凸起15對應。轉子的底座通過缺口卡入到 外殼底部的容納槽內，外殼底部的環形擋板位于轉子下方的環形卡槽內，運樣，轉子就可W 與外殼固定連接，并在外殼內旋轉了。為了保證轉子的旋轉角度，在轉子的底座上一體成型 有與底座垂直的止擋13,可W有效防止轉子過旋轉。
[0022] 如圖5所示，霍爾忍片包括兩組，其中第一組霍爾忍片為雙路輸出，其中一路輸出 檢測P擋位，另外一路輸出檢測RND或RNDS擋位;第二組霍爾忍片為單路輸出，輸出設置為 PRND或PRNDS擋位;兩組忍片輸出值在TCU內進行比較，輸出一致則執行換擋操作，輸出不一 致則由傳感器故障輸出。第一組忍片的功能是一路檢測P/非P，主要因為P擋為關鍵安全擋 位，單獨一路輸出P擋，另一路檢測RND/RNDS，第二組忍片的功能是檢測PRND/PRNDS，反饋在 擋情況，對整個進行閉環檢測。
【主權項】
1. 一種擋位傳感器結構，包括外殼，其特征在于：在外殼內安裝有轉子，在轉子上固定 有磁鐵，在磁鐵的一側設有霍爾芯片，霍爾芯片安裝在外殼內，所述的磁鐵為厚度均勻的弧 形磁鐵。2. 根據權利要求1所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于:所述的磁鐵的弧度為31/4 ~V2,磁鐵固定在轉子的弧形外表面上。3. 根據權利要求1或2所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于:所述的磁鐵通過注塑 模具成型直接和轉子粘附在一起。4. 根據權利要求1或2所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于:所述的轉子上一體成 型有兩個卡接板，卡接板分別位于磁鐵的兩側壓接在磁鐵的邊緣，兩個卡接板位于同一轉 子的同一個徑向平面內。5. 根據權利要求3所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于:所述的轉子上一體成型有 兩個卡接板，卡接板分別位于磁鐵的兩側壓接在磁鐵的邊緣，兩個卡接板位于同一轉子的 同一個徑向平面內。6. 根據權利要求1或2所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于:所述的霍爾芯片包括 兩組，其中一組霍爾芯片為單路輸出，輸出設置為PRND或PRNDS擋位；另外一組霍爾芯片為 雙路輸出，其中一路輸出檢測P擋位，另外一路輸出檢測RND或RNDS擋位。7. 根據權利要求5所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于：所述的霍爾芯片包括兩 組，其中一組霍爾芯片為單路輸出，輸出設置為PRND或PRNDS擋位；另外一組霍爾芯片為雙 路輸出，其中一路輸出檢測P擋位，另外一路輸出檢測RND或RNDS擋位。8. 根據權利要求1或2所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于:在所述的轉子的底部 設有環形卡槽，在轉子的底座上開設有缺口，在缺口處設有止擋，止擋位于卡槽內；在所述 的外殼的底部設有環形擋板，擋板與外殼的底板間形成一個容納槽，轉子底座在容納槽中 旋轉，在擋板上設有兩個凸起，凸起與轉子底座上的缺口對應。9. 根據權利要求7所述的一種擋位傳感器結構，其特征在于:在所述的轉子的底部設有 環形卡槽，在轉子的底座上開設有缺口，在缺口處設有止擋，止擋位于卡槽內；在所述的外 殼的底部設有環形擋板，擋板與外殼的底板間形成一個容納槽，轉子底座在容納槽中旋轉， 在擋板上設有兩個凸起，凸起與轉子底座上的缺口對應。
【文檔編號】F16H63/42GK205559766SQ201620296891
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月11日
【發明人】康元福, 陳杰
【申請人】浙江沃得爾科技股份有限公司